流体フィルタ
流体フィルタ１は、３次元網状骨格構造を有した通気性セラミック多孔体よりなる直方体形の板状体よりなる。この板状体には、一側面１ａからこれと平行な他側面１ｂにかけて貫通した貫通孔よりなる空室２が多数設けられている。この貫通孔は円形孔であり、該側面１ａ、１ｂにおいて千鳥配置となるように設けられている。空室２を設けたことにより、圧損が減少し、長期にわたり低圧損にてガスを除塵処理することができる。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、流体フィルタに係り、特に、セラミック多孔体よりなる流体フィルタに関する。
発明の背景
従来より、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体、例えばセル膜のない軟質ポリウレタンフォームをセラミックスラリーに浸漬し、セラミックをポリウレタンフォームの骨格に付着させ、これを乾燥、焼成することによって得られた３次元網状骨格を有するセラミック多孔体が知られている（例えば、特開平１１−２８５７８２号、特開２０００−１０９３７６号）。
このセラミック多孔体は、かさ比重が小さく、耐熱性が高く、通気抵抗、即ち圧力損失が低い等の特徴を有するため、厨房用グリスフィルター、触媒担体、通気性断熱材、溶融金属ろ過材等に用いられているが、これらの用途に使用するにあたっては圧力損失ができるかぎり低いことが求められている。
従来、圧力損失を小さくするには、ポリウレタンフォームへのセラミックスラリーの付着度合いを少なくし、目づまりをほとんどなくすことが行われていたが、このようにすると、見かけ比重が小さくなり、強度面で問題があった。
また、セラミックスラリー中へ種々の有機系の界面活性剤、解膠剤などを添加して泥漿特性を調節する方法が採用されており、この方法によれば、骨格は太くなり、強度も大きくなるが、目づまりが多少生じ、圧力損失は十分には下がらないという問題がある。しかも、セラミック原料土のほか可燃消失の有機成分が多いため、得られたセラミック多孔体は気孔が多く残り、ポーラスな構造となる。このため、例えば含塵ガスのフィルタとして用いた場合、粉塵がセラミック多孔体の骨格に侵入し、経時的に圧損が上昇する。また、ポーラスな骨格のため、強度面で問題がある。
発明の目的
本発明は、除塵性能に優れると共に圧力損失が低いセラミック多孔体よりなる流体フィルタを提供することを目的とする。
発明の概要
第１アスペクトの流体フィルタは、第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有し、流体が該第１の面から第２の面に向って流通するセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、該第１の面と第２の面との間に空室が設けられていることを特徴とするものである。この空室を設けることにより、流体フィルタの圧損上昇が低減される。
第１アスペクトの流体フィルタの一態様においては、多孔体は、第１の面と第２の面とを結ぶ第１の側面及び該第１の側面に対向する第２の側面を有しており、空室は、該第１の側面から第２の側面に貫通する孔にて構成される。この場合、孔は、複数個設けられることが好ましい。さらに、かかる孔にて空室を構成した場合、孔内周面の少なくとも一部、とりわけ第２の面側の内周面にシール層を設けることが好適である。このシール層は、塗料を塗布することにより容易に構成することができる。
第１アスペクトの別の一態様においては、空室は第１の面及び第２の面に沿ってこれらの面の広がり方向（直交２方向）に延在する。
第１アスペクトの更に別の態様においては、該第２の面側の孔径が第１の面側よりも小さい。
第２アスペクトの流体フィルタは、外周面及び内周面を有し、流体が一方の周面から他方の周面に向って流通する筒形のセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、該流体の流通方向において平均孔径に分布が存在することを特徴とするものである。このように、流体の流通方向において平均孔径に分布を持たせることにより、除塵性能が向上すると共に、流体フィルタの圧損上昇が低減される。
この流体フィルタにおいては、流体の流通方向下流側ほど平均孔径を小さい構成とすることにより、除塵性能が向上する。
第２アスペクトの流体フィルタは、平均孔径が同一である領域が流体フィルタの筒軸方向と直交方向の断面において環状に存在することが好ましく、特に平均孔径の異なる環状領域が少なくとも２領域存在することが好ましい。
第２アスペクトの流体フィルタは円筒形であることが好ましい。
第１，第２アスペクトのセラミック多孔体は、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬して上記合成樹脂発泡体にセラミックを付着せしめた後、乾燥、焼成して得られる３次元網状骨格構造のセラミック多孔体であることが好ましい。
第１，第２アスペクトの流体フィルタは、空気などのガスを除塵処理するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
図１ａは第１アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図１ｂは図１ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１ｃは異なる形態に係る流体フィルタの断面図である。
図２ａは第１アスペクトの別の実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図２ｂはこの流体フィルタの一部の断面図である。
図３ａは第１アスペクトの異なる実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図３ｂ，図３ｃは各々図３ａのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
図４ａは第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図４ｂは図４ａのＢ−Ｂ線断面図である。
図５は比較例に係る流体フィルタの斜視図である。
図６は第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタの端面図である。
図７は第１アスペクトのさらに異なる実施の形態に係る流体フィルタの端面図である。
図８は第２アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタの断面図である。
図９ａは第２アスペクトの他の実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図９ｂはこのフィルタの断面図である。
詳細な説明
第１，第２アスペクトのセラミック多孔体は、好ましくは、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体を基材として作られるものである。
このような合成樹脂発泡体としては、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造を有すればいずれのものも使用できるが、軟質ポリウレタンフォーム、特にセル膜のない軟質ポリウレタンフォームが好適に使用できる。このセル膜のないポリウレタンフォームとしては、発泡時のコントロールによりセル膜をなくしたもの、あるいはアルカリ処理、熱処理、水圧処理等によりセル膜を除去したものが使用でき、セル数、空孔率その他の物性は用途に応じて選択することができる。
第１アスペクトにおいては、この合成樹脂発泡体は、空室に対応した部分が抜かれている。
セラミック多孔体は、上述した合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬し、合成樹脂発泡体にセラミックスラリーを付着せしめた後、乾燥、焼成し、該合成樹脂発泡体を熱分解又は焼却して得られる。
セラミックとしては、アルミナ、シリカ、コーディエライト等の酸化物セラミックのほか、炭化珪素、窒化珪素などの非酸化物セラミック、あるいはサイアロン等が挙げられる。
なお、セラミックスラリーの安定性を増加させるため粘土を配合することができる。この粘土としては、例えば木節粘土、蛙目粘土などが使用できる。また、配合量は全セラミック成分に対し１５％以下とすることが好ましい。１５％より多く配合するとチクソトロピー指数が変化して目づまりの原因となる。
そのほかセラミックスラリーには必要に応じポリビニルアルコール、カルボキシルメチルセルロース等の結合剤を配合することによりチクソトロピー性を調整することもできる。
なお、セラミックスラリーの粘度は目的とするセラミック多孔体のセルの大きさなどに応じ、水の添加量を加減して調節することができる。
次に、上述したセラミックスラリーに３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体を浸漬し、次いで余剰泥漿を除去し、乾燥し、焼成炉で１０００〜１５００℃程度の温度で焼成することにより、合成樹脂発泡体に対応したセル構造の内部連通空間を有する３次元網状骨格構造のセラミック多孔体を得ることができる。
［１］ 第１アスペクトの流体フィルタの説明
以下、図１〜７を参照して第１アスペクトの実施の形態について説明する。図１ａは第１アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタ１の斜視図、図１ｂは図１ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
この流体フィルタ１は、上記のセラミック多孔体よりなる直方体形の板状体であり、図の上面（一方の主板面）から下面（他方の主板面）に向って空気などのガスが流通する。
この板状体の一側面１ａからこれと平行な他側面１ｂにかけて貫通孔よりなる空室２が多数設けられている。この実施の形態では、貫通孔は円形孔であるが、楕円形など他の形状であってもよい。この実施の形態では、該空室は板状体の厚み方向に３段にわたって、且つ該一側面１ａにおいて空室２が千鳥配置となるように設けられている。該一側面１ａにおける空室２の開口面積比は２０〜５０％程度が好適である。この開口面積比は、空室２の開口面積の総和を該一側面１ａの面積（厚さ×辺長）で除した百分比である。
このように空室２を設けた流体フィルタ１は、側面１ａ及び１ｂ並びに残りの側面１ｃ，１ｄからはガスを吸い込まないようにケーシング内に配置され、図の下面側を吸引するか、又は上面側を加圧して上面側から下面側にガスを流通させる。空室２を設けたことにより、圧損が減少し、長期にわたり低圧損にてガスを除塵処理することができる。
図１ｃのように、側面１ａ，１ｂにそれぞれ蓋１ｔを取り付け、側面１ａ，１ｂからはガスを吸い込まないようにしてもよい。この蓋は、熱膨張率の小さいセラミックよりなることが好ましい。
図２ａは第１アスペクトの別の実施の形態に係る流体フィルタ１Ａの斜視図、図２ｂはこの流体フィルタ１Ａの一部の断面図である。
この流体フィルタ１Ａにあっては、貫通孔よりなる空室２の内周面のうち、図の下半側に塗膜よりなるシール層３が形成されている。このシール層３としては、通常使用される有機接着剤や、得ようとするセラミックフォーム体と同質のスラリーで目つぶしすることにより形成したものなどが好適である。この流体フィルタ１Ａのその他の構成は前記流体フィルタ１と同じである。なお、シール層３の延在範囲は、図２では周方向に１８０°となっているが、６０〜１８０°の程度の間であればよい。
図示はしないが、図１ｃと同様に空室２が臨む側面に蓋を取り付けてもよい。
図３ａは第１アスペクトの異なる実施の形態に係る流体フィルタ４の斜視図、図３ｂ，図３ｃはそれぞれ図３ａのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
この流体フィルタ４は、セラミック多孔体よりなる直方体形の板状体よりなる。この板状体の一方の主板面（図の上面）から他方の主板面（図の下面）にガスが流通される。この板状体の一側面４ａから他側面４ｂにかけて１個の貫通孔よりなる空室５が設けられている。この空室５は長方形断面形状であり、主板面と平行方向に延在している。この空室５の該一側面４ａにおける開口面積比は５０〜９０％程度が好ましい。なお、空室５の該一側面４ａにおける図３ｂの左右幅は流体フィルタ４の左右幅の７０〜９０％程度が好ましい。
この空室５を有する流体フィルタ４も、側面４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄからガスを吸い込まないようにケーシング内に配置され、図の下面側を吸引するか、又は上面側を加圧して図の上側主板面から下側主板面にガスを流通させる。この流体フィルタ４も、空室５を有しているため、圧損が長期にわたり低く保たれる。なお、図示はしないが、空室５の図の下面にシール層を設けてもよい。
図示は省略するが、図１ｃと同様に、側面４ａ，４ｂに蓋を取り付けてもよい。
図４ａは第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタ１Ｂの斜視図、図４ｂは図４ａのＢ−Ｂ線断面図である。
この流体フィルタ１Ｂは、前記図２に示す流体フィルタ１Ａの一方の主板面に、セラミック多孔体よりなる板状体８を一体に設けたものである。板状体８の孔径は流体フィルタ１Ａの孔径よりも小さい。板状体８の厚さは流体フィルタ１Ａの厚さの１５〜２０％程度であることが好ましい。
この流体フィルタ１Ｂを製造するには、流体フィルタ１Ａ製造用の合成樹脂発泡体と板状体８製造用の合成樹脂発泡体とを積層して一体化させ、これをセラミックスラリーに浸漬する他は上記と同様にすればよい。
この流体フィルタ１Ｂも、４側面からガスを吸引しないようにケーシング内に納められ、図の下面側（板状体８側）を吸引するか、又は上面側を加圧し、上面側から下面側にガスを流通させる。
図示はしないが、図１ｃと同様に、側面１ａ，１ｂに蓋を取り付けてもよい。
図６，図７は第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタ９，９Ａの端面図である。
図６の流体フィルタ９は、中心孔１０を有した円筒形であり、円筒の軸心線と平行方向に貫通する貫通孔よりなる複数の空室１１，１２，１３を有する。複数の空室１１は最も外周側に同心円状に配置され、複数の空室１３は最も内周側に同心円状に配置され、複数の空室１２はそれらの間に同心円状に配置されている。空室１１，１２，１３の配置は、流体フィルタ９の端面において千鳥状となっている。空室１１，１２，１３はこの順に小径となっている。空室１１，１２，１３の合計の開口面積比は、流体フィルタ９の端面において２０〜５０％程度であることが好ましい。
この流体フィルタ９は、両端面からガスを吸い込まないようにしてケーシング内に配置され、中心孔１０内を吸引するか、又は外周側を加圧し、外周面から内周面に向ってガスを流通させる。
図示は省略するが、後述の図９と同様に、フィルタの両端面に蓋を取り付けてもよい。この蓋は、後述の図９の蓋３０ｔと同様の環状であり、中心孔１０は塞がない。
この流体フィルタ９も、空室１１，１２，１３を有するので、圧損が長期にわたり低く保たれる。
この円筒形の流体フィルタにおいても、図７の流体フィルタ９Ａのように空室の内周面のうち吸引側にシール層１４を設けてもよい。このシール層１４は、図７では周方向に１８０°延在しているが、６０〜１８０°程度であればよい。
このような第１アスペクトの流体フィルタは、含塵ガス用のフィルタとしては、空孔数が６〜２５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７５〜９０％であることが好ましい。なお、上述の図４の第２の板状体８を構成する目の細かいフィルタ材は、空孔数が３０〜４５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７８〜９２％であることが好ましい。
図１〜４に示す流体フィルタ１，１Ａ，４，１Ｂと図５に示す比較例に係る流体フィルタ２０とについての圧損測定結果を次に説明する。
各実施例のセラミック多孔体（ただし図４の板状体８を除く。）は次のようにして製造されたものである。
即ち、バイヤー法アルミナ９５重量部と、木節粘土５重量部と、ポリビニルアルコール４重量部と、水２０重量部とを混合してセラミックスラリーを調製した。
このスラリーに１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が３０個の６０ｃｍ×２４ｃｍ×２４ｃｍの形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォームを浸漬した。余分なスラリーを除去し、十分に乾燥し、次いで１３００℃で１０分間焼成を行ってセラミック多孔体を得た。このセラミック多孔体の平均孔径は０．８３ｍｍである。
図４の板状体８は、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が４０個の１ｃｍ×２４ｃｍ×２４ｃｍの形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォームを用いて製造した。このセラミック多孔体の平均孔径は０．６ｍｍである。
各実施例及び比較例の流体フィルタの構成は次の通りである。
実施例１： ７ｃｍ×２４ｃｍ×２４ｃｍの板状体に、図１の通り、直径１．５ｃｍの孔よりなる空室２を３２個設けた。空室の開口面積比は３３．６％である。
実施例２： 実施例１において、図２の通り、孔よりなる空室２の下側の半円周面にセラミックスラリーを塗布して厚さ０．２ｍｍのシール層を設けたもの。
実施例３： 実施例１において、孔よりなる空室の代りに、図３の通り、１ｃｍ×２２ｃｍ×２２ｃｍの空室５を厚み方向の中央に設けたもの。
実施例４： 図４の通り、厚さ６ｃｍのセラミック多孔体よりなる流体フィルタ１Ａと、厚さ１ｃｍの空隙率８５％、平均孔径０．６ｍｍのセラミック多孔体よりなる板状体８とが一体化されたもの。
比較例１： 図５の通り、厚さ７ｃｍの実施例１と同じセラミック多孔体よりなるもの。
各流体フィルタに風速１ｍ／ｓｅｃ又は３ｍ／ｓｅｃにて含塵空気を流通させて圧損及び捕集率の経時変化を測定した。含塵空気としては、ＪＩＳ−１５種の粉塵を含むものを用いた。粉塵含有量は、風速１ｍ／ｓｅｃの場合０．１６ｇ／ｍ３、風速３ｍ／ｓｅｃの場合０．０５ｇ／ｍ３である。結果を次の表１に示す。
表１の通り、実施例１〜４は比較例１に比べ圧損が低く粉塵捕集率が高い。
［２］ 第２アスペクトの流体フィルタの説明
第２アスペクトの流体フィルタは、一方の周面から他方の周面へ流体が流通される。この流通方向において、平均孔径が分布を有しており、好ましくは、流通方向下流側の平均孔径が小さくなるようにする。
このように平均孔径に分布を持たせるには、前述の３次元網状骨格構造のセラミック多孔体の製造方法において、平均孔径が異なる、即ち目の粗さが異なる３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体筒状体を同軸的に係合させた筒状体を製作し、この筒状体をセラミックスラリーに浸漬し、余剰泥漿を除去し、乾燥し、焼成炉で焼成すればよい。
第２アスペクトの流体フィルタにより空気を除塵処理する場合、空気は外周面側から内周面側に流通されることが好ましく、この場合、内周面側ほど平均孔径が小さくなるようにするのが好ましい。この流体フィルタの最外周側にあっては、空孔数が６〜２５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることが好ましい。また、最内周側にあっては、空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることが好ましい。
ただし、空気は内周面側から外周面側に流通されてもよく、この場合には、外周面側ほど平均孔径が小さくなるようにするのが好ましい。
以下、図８を参照して第２アスペクトの実施の形態について説明する。図８は第２アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタ３０の筒軸方向と直交方向の断面図である。
この流体フィルタ３０は、円筒形状のものである。外周面４１から内周面４２に向って、又は内周面４２から外周面４１に向って、流体として空気等のガスが流通される。この流体フィルタ３０は、比較的目が粗い第１領域３１、比較的目が細かい第３領域３３及び目の粗さがこれらの中間である第２領域３２との３領域を有している。外周面から内周面に向って流体を流す場合、第１領域３１は最外周に配置され、第３領域３３は最内周に配置され、第２領域３２はこれらの間に配置されている。
逆に、内周面４２から外周面４１に向って流体を流すときには、第１領域は最内周に配置され、第３領域は最外周に配置される。
第１領域３１は空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ特に１３〜２２個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７５〜９０％とりわけ８５〜９０％であることが好ましい。
第２領域３２は空孔数が２０〜３５個／２５ｍｍ特に２７〜３５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に８４〜８８％であることが好ましい。
第３領域３３は空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍ特に３５〜４５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７８〜９２％とりわけ８２〜８６％であることが好ましい。
第１領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％が好ましく、第２領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％が好ましく、第３領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の１１〜２２％が好ましい。
図８では３領域３１，３２，３３が設けられているが、２領域であってもよく、４領域以上であってもよい。ただし、製造コストと除塵特性とを勘案すると、３〜４領域程度が好ましい。
空気フィルタとして用いる場合、流体フィルタ３０の外径（直径）は２００〜３００ｍｍ程度が好ましく、内径（直径）は９０〜１２０ｍｍ程度が好ましい。流体フィルタ３０の筒軸方向の長さは、外径の０．５〜１．５倍程度が好ましい。空気の流通速度は２〜７ｍ／ｓｅｃ程度が好適である。
図９に示すように、フィルタ３０の両端面に蓋３０ｔを取り付けてもよい。この蓋３０ｔは環状である。この蓋は、熱膨張率の小さいセラミックよりなることが好ましい。
なお、内周面側から外周面側に空気等の流体を流通させるときには、前述の通り、最内周側に上記第１領域３１を配置し、最外周側に上記第３領域を配置すればよい。この場合も、２領域又は４領域以上設けられてもよく、コスト等の点からは３〜４領域程度が好ましい。
図８に示す流体フィルタ３０と、比較例に係る流体フィルタとについて行った圧損測定結果を次に説明する。
実施例５のセラミック多孔体は次のようにして製造されたものである。
即ち、バイヤー法アルミナ９５重量部と、木節粘土５重量部と、ポリビニルアルコール４重量部と、水２０重量部とを混合してセラミックスラリーを調製した。
また、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が２４個の外径２４．４ｃｍ、内径１９．３ｃｍ、長さ１０．２ｃｍの円筒形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォーム（第１領域用）と、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が３０個の外径１９．３ｃｍ、内径１４．２ｃｍ、長さ１０．２ｃｍの円筒形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォーム（第２領域用）と、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が４０個の外径１４．２ｃｍ、内径１２．２ｃｍ、長さ１０．２ｃｍの円筒形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォーム（第３領域用）とを嵌め合わせてポリウレタンフォーム筒状体を製作した。この筒状体を上記スラリーに浸漬した。余分なスラリーを除去し、十分に乾燥し、次いで１３００℃で１０時間焼成を行ってセラミック多孔体を得た。このセラミック多孔体の平均孔径は、第１領域では１．０４ｍｍ、第２領域では０．８２ｍｍ、第３領域では０．６１ｍｍである。なお、焼成された後の流体フィルタの外径は２４０ｍｍ、内径は１２０ｍｍ、長さは１００ｍｍ、第１領域の厚さは２５ｍｍ、第２領域の厚さは２５ｍｍ、第３領域の厚さは１０ｍｍである。
比較例２の流体フィルタは、全体が上記第１領域のセラミック多孔体であり、比較例３の流体フィルタは全体が第２領域のセラミック多孔体であり、比較例４の流体フィルタは全体が第３領域のセラミック多孔体である。
各流体フィルタに風速３ｍ／ｓｅｃにて含塵空気を流通させて圧損及び捕集率の経時変化を測定した。含塵空気としては、ＪＩＳ−１２種の粉塵を０．０８ｇ／ｍ３含むものを用いた。結果を次の表２に示す。
表２の通り、実施例５は総合的にみて圧損が低く粉塵捕集率が高い。
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
発明の分野
本発明は、流体フィルタに係り、特に、セラミック多孔体よりなる流体フィルタに関する。
発明の背景
従来より、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体、例えばセル膜のない軟質ポリウレタンフォームをセラミックスラリーに浸漬し、セラミックをポリウレタンフォームの骨格に付着させ、これを乾燥、焼成することによって得られた３次元網状骨格を有するセラミック多孔体が知られている（例えば、特開平１１−２８５７８２号、特開２０００−１０９３７６号）。
このセラミック多孔体は、かさ比重が小さく、耐熱性が高く、通気抵抗、即ち圧力損失が低い等の特徴を有するため、厨房用グリスフィルター、触媒担体、通気性断熱材、溶融金属ろ過材等に用いられているが、これらの用途に使用するにあたっては圧力損失ができるかぎり低いことが求められている。
従来、圧力損失を小さくするには、ポリウレタンフォームへのセラミックスラリーの付着度合いを少なくし、目づまりをほとんどなくすことが行われていたが、このようにすると、見かけ比重が小さくなり、強度面で問題があった。
また、セラミックスラリー中へ種々の有機系の界面活性剤、解膠剤などを添加して泥漿特性を調節する方法が採用されており、この方法によれば、骨格は太くなり、強度も大きくなるが、目づまりが多少生じ、圧力損失は十分には下がらないという問題がある。しかも、セラミック原料土のほか可燃消失の有機成分が多いため、得られたセラミック多孔体は気孔が多く残り、ポーラスな構造となる。このため、例えば含塵ガスのフィルタとして用いた場合、粉塵がセラミック多孔体の骨格に侵入し、経時的に圧損が上昇する。また、ポーラスな骨格のため、強度面で問題がある。
発明の目的
本発明は、除塵性能に優れると共に圧力損失が低いセラミック多孔体よりなる流体フィルタを提供することを目的とする。
発明の概要
第１アスペクトの流体フィルタは、第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有し、流体が該第１の面から第２の面に向って流通するセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、該第１の面と第２の面との間に空室が設けられていることを特徴とするものである。この空室を設けることにより、流体フィルタの圧損上昇が低減される。
第１アスペクトの流体フィルタの一態様においては、多孔体は、第１の面と第２の面とを結ぶ第１の側面及び該第１の側面に対向する第２の側面を有しており、空室は、該第１の側面から第２の側面に貫通する孔にて構成される。この場合、孔は、複数個設けられることが好ましい。さらに、かかる孔にて空室を構成した場合、孔内周面の少なくとも一部、とりわけ第２の面側の内周面にシール層を設けることが好適である。このシール層は、塗料を塗布することにより容易に構成することができる。
第１アスペクトの別の一態様においては、空室は第１の面及び第２の面に沿ってこれらの面の広がり方向（直交２方向）に延在する。
第１アスペクトの更に別の態様においては、該第２の面側の孔径が第１の面側よりも小さい。
第２アスペクトの流体フィルタは、外周面及び内周面を有し、流体が一方の周面から他方の周面に向って流通する筒形のセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、該流体の流通方向において平均孔径に分布が存在することを特徴とするものである。このように、流体の流通方向において平均孔径に分布を持たせることにより、除塵性能が向上すると共に、流体フィルタの圧損上昇が低減される。
この流体フィルタにおいては、流体の流通方向下流側ほど平均孔径を小さい構成とすることにより、除塵性能が向上する。
第２アスペクトの流体フィルタは、平均孔径が同一である領域が流体フィルタの筒軸方向と直交方向の断面において環状に存在することが好ましく、特に平均孔径の異なる環状領域が少なくとも２領域存在することが好ましい。
第２アスペクトの流体フィルタは円筒形であることが好ましい。
第１，第２アスペクトのセラミック多孔体は、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬して上記合成樹脂発泡体にセラミックを付着せしめた後、乾燥、焼成して得られる３次元網状骨格構造のセラミック多孔体であることが好ましい。
第１，第２アスペクトの流体フィルタは、空気などのガスを除塵処理するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
図１ａは第１アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図１ｂは図１ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１ｃは異なる形態に係る流体フィルタの断面図である。
図２ａは第１アスペクトの別の実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図２ｂはこの流体フィルタの一部の断面図である。
図３ａは第１アスペクトの異なる実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図３ｂ，図３ｃは各々図３ａのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
図４ａは第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図４ｂは図４ａのＢ−Ｂ線断面図である。
図５は比較例に係る流体フィルタの斜視図である。
図６は第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタの端面図である。
図７は第１アスペクトのさらに異なる実施の形態に係る流体フィルタの端面図である。
図８は第２アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタの断面図である。
図９ａは第２アスペクトの他の実施の形態に係る流体フィルタの斜視図、図９ｂはこのフィルタの断面図である。
詳細な説明
第１，第２アスペクトのセラミック多孔体は、好ましくは、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体を基材として作られるものである。
このような合成樹脂発泡体としては、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造を有すればいずれのものも使用できるが、軟質ポリウレタンフォーム、特にセル膜のない軟質ポリウレタンフォームが好適に使用できる。このセル膜のないポリウレタンフォームとしては、発泡時のコントロールによりセル膜をなくしたもの、あるいはアルカリ処理、熱処理、水圧処理等によりセル膜を除去したものが使用でき、セル数、空孔率その他の物性は用途に応じて選択することができる。
第１アスペクトにおいては、この合成樹脂発泡体は、空室に対応した部分が抜かれている。
セラミック多孔体は、上述した合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬し、合成樹脂発泡体にセラミックスラリーを付着せしめた後、乾燥、焼成し、該合成樹脂発泡体を熱分解又は焼却して得られる。
セラミックとしては、アルミナ、シリカ、コーディエライト等の酸化物セラミックのほか、炭化珪素、窒化珪素などの非酸化物セラミック、あるいはサイアロン等が挙げられる。
なお、セラミックスラリーの安定性を増加させるため粘土を配合することができる。この粘土としては、例えば木節粘土、蛙目粘土などが使用できる。また、配合量は全セラミック成分に対し１５％以下とすることが好ましい。１５％より多く配合するとチクソトロピー指数が変化して目づまりの原因となる。
そのほかセラミックスラリーには必要に応じポリビニルアルコール、カルボキシルメチルセルロース等の結合剤を配合することによりチクソトロピー性を調整することもできる。
なお、セラミックスラリーの粘度は目的とするセラミック多孔体のセルの大きさなどに応じ、水の添加量を加減して調節することができる。
次に、上述したセラミックスラリーに３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体を浸漬し、次いで余剰泥漿を除去し、乾燥し、焼成炉で１０００〜１５００℃程度の温度で焼成することにより、合成樹脂発泡体に対応したセル構造の内部連通空間を有する３次元網状骨格構造のセラミック多孔体を得ることができる。
［１］ 第１アスペクトの流体フィルタの説明
以下、図１〜７を参照して第１アスペクトの実施の形態について説明する。図１ａは第１アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタ１の斜視図、図１ｂは図１ａのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
この流体フィルタ１は、上記のセラミック多孔体よりなる直方体形の板状体であり、図の上面（一方の主板面）から下面（他方の主板面）に向って空気などのガスが流通する。
この板状体の一側面１ａからこれと平行な他側面１ｂにかけて貫通孔よりなる空室２が多数設けられている。この実施の形態では、貫通孔は円形孔であるが、楕円形など他の形状であってもよい。この実施の形態では、該空室は板状体の厚み方向に３段にわたって、且つ該一側面１ａにおいて空室２が千鳥配置となるように設けられている。該一側面１ａにおける空室２の開口面積比は２０〜５０％程度が好適である。この開口面積比は、空室２の開口面積の総和を該一側面１ａの面積（厚さ×辺長）で除した百分比である。
このように空室２を設けた流体フィルタ１は、側面１ａ及び１ｂ並びに残りの側面１ｃ，１ｄからはガスを吸い込まないようにケーシング内に配置され、図の下面側を吸引するか、又は上面側を加圧して上面側から下面側にガスを流通させる。空室２を設けたことにより、圧損が減少し、長期にわたり低圧損にてガスを除塵処理することができる。
図１ｃのように、側面１ａ，１ｂにそれぞれ蓋１ｔを取り付け、側面１ａ，１ｂからはガスを吸い込まないようにしてもよい。この蓋は、熱膨張率の小さいセラミックよりなることが好ましい。
図２ａは第１アスペクトの別の実施の形態に係る流体フィルタ１Ａの斜視図、図２ｂはこの流体フィルタ１Ａの一部の断面図である。
この流体フィルタ１Ａにあっては、貫通孔よりなる空室２の内周面のうち、図の下半側に塗膜よりなるシール層３が形成されている。このシール層３としては、通常使用される有機接着剤や、得ようとするセラミックフォーム体と同質のスラリーで目つぶしすることにより形成したものなどが好適である。この流体フィルタ１Ａのその他の構成は前記流体フィルタ１と同じである。なお、シール層３の延在範囲は、図２では周方向に１８０°となっているが、６０〜１８０°の程度の間であればよい。
図示はしないが、図１ｃと同様に空室２が臨む側面に蓋を取り付けてもよい。
図３ａは第１アスペクトの異なる実施の形態に係る流体フィルタ４の斜視図、図３ｂ，図３ｃはそれぞれ図３ａのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図である。
この流体フィルタ４は、セラミック多孔体よりなる直方体形の板状体よりなる。この板状体の一方の主板面（図の上面）から他方の主板面（図の下面）にガスが流通される。この板状体の一側面４ａから他側面４ｂにかけて１個の貫通孔よりなる空室５が設けられている。この空室５は長方形断面形状であり、主板面と平行方向に延在している。この空室５の該一側面４ａにおける開口面積比は５０〜９０％程度が好ましい。なお、空室５の該一側面４ａにおける図３ｂの左右幅は流体フィルタ４の左右幅の７０〜９０％程度が好ましい。
この空室５を有する流体フィルタ４も、側面４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄからガスを吸い込まないようにケーシング内に配置され、図の下面側を吸引するか、又は上面側を加圧して図の上側主板面から下側主板面にガスを流通させる。この流体フィルタ４も、空室５を有しているため、圧損が長期にわたり低く保たれる。なお、図示はしないが、空室５の図の下面にシール層を設けてもよい。
図示は省略するが、図１ｃと同様に、側面４ａ，４ｂに蓋を取り付けてもよい。
図４ａは第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタ１Ｂの斜視図、図４ｂは図４ａのＢ−Ｂ線断面図である。
この流体フィルタ１Ｂは、前記図２に示す流体フィルタ１Ａの一方の主板面に、セラミック多孔体よりなる板状体８を一体に設けたものである。板状体８の孔径は流体フィルタ１Ａの孔径よりも小さい。板状体８の厚さは流体フィルタ１Ａの厚さの１５〜２０％程度であることが好ましい。
この流体フィルタ１Ｂを製造するには、流体フィルタ１Ａ製造用の合成樹脂発泡体と板状体８製造用の合成樹脂発泡体とを積層して一体化させ、これをセラミックスラリーに浸漬する他は上記と同様にすればよい。
この流体フィルタ１Ｂも、４側面からガスを吸引しないようにケーシング内に納められ、図の下面側（板状体８側）を吸引するか、又は上面側を加圧し、上面側から下面側にガスを流通させる。
図示はしないが、図１ｃと同様に、側面１ａ，１ｂに蓋を取り付けてもよい。
図６，図７は第１アスペクトのさらに別の実施の形態に係る流体フィルタ９，９Ａの端面図である。
図６の流体フィルタ９は、中心孔１０を有した円筒形であり、円筒の軸心線と平行方向に貫通する貫通孔よりなる複数の空室１１，１２，１３を有する。複数の空室１１は最も外周側に同心円状に配置され、複数の空室１３は最も内周側に同心円状に配置され、複数の空室１２はそれらの間に同心円状に配置されている。空室１１，１２，１３の配置は、流体フィルタ９の端面において千鳥状となっている。空室１１，１２，１３はこの順に小径となっている。空室１１，１２，１３の合計の開口面積比は、流体フィルタ９の端面において２０〜５０％程度であることが好ましい。
この流体フィルタ９は、両端面からガスを吸い込まないようにしてケーシング内に配置され、中心孔１０内を吸引するか、又は外周側を加圧し、外周面から内周面に向ってガスを流通させる。
図示は省略するが、後述の図９と同様に、フィルタの両端面に蓋を取り付けてもよい。この蓋は、後述の図９の蓋３０ｔと同様の環状であり、中心孔１０は塞がない。
この流体フィルタ９も、空室１１，１２，１３を有するので、圧損が長期にわたり低く保たれる。
この円筒形の流体フィルタにおいても、図７の流体フィルタ９Ａのように空室の内周面のうち吸引側にシール層１４を設けてもよい。このシール層１４は、図７では周方向に１８０°延在しているが、６０〜１８０°程度であればよい。
このような第１アスペクトの流体フィルタは、含塵ガス用のフィルタとしては、空孔数が６〜２５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７５〜９０％であることが好ましい。なお、上述の図４の第２の板状体８を構成する目の細かいフィルタ材は、空孔数が３０〜４５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７８〜９２％であることが好ましい。
図１〜４に示す流体フィルタ１，１Ａ，４，１Ｂと図５に示す比較例に係る流体フィルタ２０とについての圧損測定結果を次に説明する。
各実施例のセラミック多孔体（ただし図４の板状体８を除く。）は次のようにして製造されたものである。
即ち、バイヤー法アルミナ９５重量部と、木節粘土５重量部と、ポリビニルアルコール４重量部と、水２０重量部とを混合してセラミックスラリーを調製した。
このスラリーに１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が３０個の６０ｃｍ×２４ｃｍ×２４ｃｍの形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォームを浸漬した。余分なスラリーを除去し、十分に乾燥し、次いで１３００℃で１０分間焼成を行ってセラミック多孔体を得た。このセラミック多孔体の平均孔径は０．８３ｍｍである。
図４の板状体８は、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が４０個の１ｃｍ×２４ｃｍ×２４ｃｍの形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォームを用いて製造した。このセラミック多孔体の平均孔径は０．６ｍｍである。
各実施例及び比較例の流体フィルタの構成は次の通りである。
実施例１： ７ｃｍ×２４ｃｍ×２４ｃｍの板状体に、図１の通り、直径１．５ｃｍの孔よりなる空室２を３２個設けた。空室の開口面積比は３３．６％である。
実施例２： 実施例１において、図２の通り、孔よりなる空室２の下側の半円周面にセラミックスラリーを塗布して厚さ０．２ｍｍのシール層を設けたもの。
実施例３： 実施例１において、孔よりなる空室の代りに、図３の通り、１ｃｍ×２２ｃｍ×２２ｃｍの空室５を厚み方向の中央に設けたもの。
実施例４： 図４の通り、厚さ６ｃｍのセラミック多孔体よりなる流体フィルタ１Ａと、厚さ１ｃｍの空隙率８５％、平均孔径０．６ｍｍのセラミック多孔体よりなる板状体８とが一体化されたもの。
比較例１： 図５の通り、厚さ７ｃｍの実施例１と同じセラミック多孔体よりなるもの。
各流体フィルタに風速１ｍ／ｓｅｃ又は３ｍ／ｓｅｃにて含塵空気を流通させて圧損及び捕集率の経時変化を測定した。含塵空気としては、ＪＩＳ−１５種の粉塵を含むものを用いた。粉塵含有量は、風速１ｍ／ｓｅｃの場合０．１６ｇ／ｍ３、風速３ｍ／ｓｅｃの場合０．０５ｇ／ｍ３である。結果を次の表１に示す。
表１の通り、実施例１〜４は比較例１に比べ圧損が低く粉塵捕集率が高い。
［２］ 第２アスペクトの流体フィルタの説明
第２アスペクトの流体フィルタは、一方の周面から他方の周面へ流体が流通される。この流通方向において、平均孔径が分布を有しており、好ましくは、流通方向下流側の平均孔径が小さくなるようにする。
このように平均孔径に分布を持たせるには、前述の３次元網状骨格構造のセラミック多孔体の製造方法において、平均孔径が異なる、即ち目の粗さが異なる３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体筒状体を同軸的に係合させた筒状体を製作し、この筒状体をセラミックスラリーに浸漬し、余剰泥漿を除去し、乾燥し、焼成炉で焼成すればよい。
第２アスペクトの流体フィルタにより空気を除塵処理する場合、空気は外周面側から内周面側に流通されることが好ましく、この場合、内周面側ほど平均孔径が小さくなるようにするのが好ましい。この流体フィルタの最外周側にあっては、空孔数が６〜２５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることが好ましい。また、最内周側にあっては、空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることが好ましい。
ただし、空気は内周面側から外周面側に流通されてもよく、この場合には、外周面側ほど平均孔径が小さくなるようにするのが好ましい。
以下、図８を参照して第２アスペクトの実施の形態について説明する。図８は第２アスペクトの実施の形態に係る流体フィルタ３０の筒軸方向と直交方向の断面図である。
この流体フィルタ３０は、円筒形状のものである。外周面４１から内周面４２に向って、又は内周面４２から外周面４１に向って、流体として空気等のガスが流通される。この流体フィルタ３０は、比較的目が粗い第１領域３１、比較的目が細かい第３領域３３及び目の粗さがこれらの中間である第２領域３２との３領域を有している。外周面から内周面に向って流体を流す場合、第１領域３１は最外周に配置され、第３領域３３は最内周に配置され、第２領域３２はこれらの間に配置されている。
逆に、内周面４２から外周面４１に向って流体を流すときには、第１領域は最内周に配置され、第３領域は最外周に配置される。
第１領域３１は空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ特に１３〜２２個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７５〜９０％とりわけ８５〜９０％であることが好ましい。
第２領域３２は空孔数が２０〜３５個／２５ｍｍ特に２７〜３５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に８４〜８８％であることが好ましい。
第３領域３３は空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍ特に３５〜４５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％特に７８〜９２％とりわけ８２〜８６％であることが好ましい。
第１領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％が好ましく、第２領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％が好ましく、第３領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の１１〜２２％が好ましい。
図８では３領域３１，３２，３３が設けられているが、２領域であってもよく、４領域以上であってもよい。ただし、製造コストと除塵特性とを勘案すると、３〜４領域程度が好ましい。
空気フィルタとして用いる場合、流体フィルタ３０の外径（直径）は２００〜３００ｍｍ程度が好ましく、内径（直径）は９０〜１２０ｍｍ程度が好ましい。流体フィルタ３０の筒軸方向の長さは、外径の０．５〜１．５倍程度が好ましい。空気の流通速度は２〜７ｍ／ｓｅｃ程度が好適である。
図９に示すように、フィルタ３０の両端面に蓋３０ｔを取り付けてもよい。この蓋３０ｔは環状である。この蓋は、熱膨張率の小さいセラミックよりなることが好ましい。
なお、内周面側から外周面側に空気等の流体を流通させるときには、前述の通り、最内周側に上記第１領域３１を配置し、最外周側に上記第３領域を配置すればよい。この場合も、２領域又は４領域以上設けられてもよく、コスト等の点からは３〜４領域程度が好ましい。
図８に示す流体フィルタ３０と、比較例に係る流体フィルタとについて行った圧損測定結果を次に説明する。
実施例５のセラミック多孔体は次のようにして製造されたものである。
即ち、バイヤー法アルミナ９５重量部と、木節粘土５重量部と、ポリビニルアルコール４重量部と、水２０重量部とを混合してセラミックスラリーを調製した。
また、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が２４個の外径２４．４ｃｍ、内径１９．３ｃｍ、長さ１０．２ｃｍの円筒形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォーム（第１領域用）と、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が３０個の外径１９．３ｃｍ、内径１４．２ｃｍ、長さ１０．２ｃｍの円筒形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォーム（第２領域用）と、１インチ（２５ｍｍ）当たりセル数が４０個の外径１４．２ｃｍ、内径１２．２ｃｍ、長さ１０．２ｃｍの円筒形状を有するセル膜のない３次元網状骨格構造の軟質ポリウレタンフォーム（第３領域用）とを嵌め合わせてポリウレタンフォーム筒状体を製作した。この筒状体を上記スラリーに浸漬した。余分なスラリーを除去し、十分に乾燥し、次いで１３００℃で１０時間焼成を行ってセラミック多孔体を得た。このセラミック多孔体の平均孔径は、第１領域では１．０４ｍｍ、第２領域では０．８２ｍｍ、第３領域では０．６１ｍｍである。なお、焼成された後の流体フィルタの外径は２４０ｍｍ、内径は１２０ｍｍ、長さは１００ｍｍ、第１領域の厚さは２５ｍｍ、第２領域の厚さは２５ｍｍ、第３領域の厚さは１０ｍｍである。
比較例２の流体フィルタは、全体が上記第１領域のセラミック多孔体であり、比較例３の流体フィルタは全体が第２領域のセラミック多孔体であり、比較例４の流体フィルタは全体が第３領域のセラミック多孔体である。
各流体フィルタに風速３ｍ／ｓｅｃにて含塵空気を流通させて圧損及び捕集率の経時変化を測定した。含塵空気としては、ＪＩＳ−１２種の粉塵を０．０８ｇ／ｍ３含むものを用いた。結果を次の表２に示す。
表２の通り、実施例５は総合的にみて圧損が低く粉塵捕集率が高い。
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有し、流体が該第１の面から第２の面に向って流通するセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、
該第１の面と第２の面との間に空室が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２】
請求項１において、前記空室として該孔が複数個設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３】
請求項２において、孔内周面の少なくとも一部に流体シール層が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４】
請求項３において、該孔内周面のうち前記第２の面側に該流体シール層が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項５】
請求項３において、該流体シール層は塗膜よりなることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項６】
請求項１において、該空室は、該第１の面及び第２の面に沿って延在していることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項７】
請求項１において、該第２の面側の細孔径が第１の面側よりも小さいことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項８】
請求項１において、該セラミック多孔体の空孔数が６〜２５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項９】
請求項１において、該セラミック多孔体は板状体であり、一方の主板面から他方の主板面に向って流体が流通し、該板状体の一側面からこれと平行な他側面にかけて貫通孔よりなる空室が多数設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１０】
請求項９において、該空室は板状体の厚み方向に複数段にわたって、且つ該一側面において空室が千鳥配置となるように設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１１】
請求項９において、該一側面における空室の開口面積比は２０〜５０％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１２】
請求項９において、前記貫通孔よりなる空室の内周面のうち、前記他方の主板面側に流体シール層が形成されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１３】
請求項９において、前記セラミック多孔体よりなる第１の板状体の他方の主板面に、該セラミック多孔体よりも孔径の小さいセラミック多孔体よりなる第２の板状体が積層配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１４】
請求項１３において、該第２の板状体の厚さが第１の板状体の厚さの１５〜２０％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１５】
請求項１３において、該第２の板状体を構成するセラミック多孔体の空孔数が３０〜４５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１６】
請求項１において、該セラミック多孔体は板状体であり、一方の主板面から他方の主板面に向って流体が流通し、該板状体の一側面からこれと平行な他側面にかけて、方形断面形状の１個の貫通孔よりなる空室が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１７】
請求項１６において、空室の該一側面における開口面積比は５０〜９０％であり、空室の該一側面における幅は該板状体の幅の７０〜９０％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１８】
請求項１において、該セラミック多孔体は、中心孔を有した円筒形であり、円筒の軸心線と平行方向に貫通する貫通孔よりなる複数の空室を有することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１９】
請求項１８において、前記円筒形のセラミック多孔体の外周面から内周面に向って流体を流通させる流体フィルタであって、孔径の異なる複数種類の空室を有し、該空室は前記円筒の内周側から外周側へ向けて、該空室の孔径が大きくなるように配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２０】
請求項１８において、前記円筒形のセラミック多孔体の内周面から外周面に向って流体を流通させる流体フィルタであって、孔径の異なる複数種類の空室を有し、該空室は前記円筒の外周側から内周側へ向けて、該空室の孔径が大きくなるように配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２１】
請求項１において、該セラミック多孔体が、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬して該合成樹脂発泡体にセラミックを付着せしめた後、乾燥し、焼成して得られる３次元網状骨格構造のセラミック多孔体であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれか１項において、該第１の面及び第２の面に対して交叉する側面に蓋が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２３】
請求項２２において、該蓋は熱膨張率の低い材料よりなることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２４】
請求項２３において、該材料はセラミックであることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２５】
外周面及び内周面を有し、流体が一方の周面から他方の周面に向って流通する筒形のセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、
該流体の流通方向において平均孔径に分布が存在することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２６】
請求項２５において、該流体の流通方向の下流側ほど平均孔径が小さいことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２７】
請求項２６において、流体が外周面から内周面に向って流通されることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２８】
請求項２７において、平均孔径が同一である領域が流体フィルタの筒軸方向と直交方向の断面において環状に存在することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２９】
請求項２７において、平均孔径の異なる環状領域が少なくとも２領域存在することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３０】
請求項２５において、円筒形であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３１】
請求項３０において、流体は外周面側から内周面側に流通され、内周面側ほど平均孔径が小さいことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３２】
請求項３１において、最外周側にあっては、空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、最内周側にあっては、空孔数が３０〜４５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３３】
請求項２８において、円筒形であり、流体は外周面側から内周面側に流通され、平均孔径の大きい第１領域、平均孔径の小さい第３領域及び平均孔径がこれらの中間である第２領域との３領域を有し、第１領域は最外周に配置され、第３領域は最内周に配置され、第２領域はこれらの間に配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３４】
請求項２８において、円筒形であり、流体は内周面側から外周面側に流通され、平均孔径の大きい第１領域、平均孔径の小さい第３領域及び平均孔径がこれらの中間である第２領域との３領域を有し、第１領域は最内周に配置され、第３領域は最外周に配置され、第２領域はこれらの間に配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３５】
請求項３３において、第１領域は空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第２領域は空孔数が２０〜３５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第３領域は空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３６】
請求項３４において、第１領域は空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第２領域は空孔数が２０〜３５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第３領域は空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３７】
請求項３３において、第１領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第２領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第３領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の１１〜２２％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３８】
請求項３４において、第１領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第２領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第３領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の１１〜２２％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３９】
請求項３３において、外径が２００〜３００ｍｍで、内径が９０〜１２０ｍｍで、筒軸方向の長さは、外径の０．５〜１．５倍であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４０】
請求項３４において、外径が２００〜３００ｍｍで、内径が９０〜１２０ｍｍで、筒軸方向の長さは、外径の０．５〜１．５倍であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４１】
請求項２５において、該セラミック多孔体が、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬して上記合成樹脂発泡体にセラミックを付着せしめた後、乾燥、焼成して得られる３次元網状骨格構造のセラミック多孔体であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４２】
請求項２５ないし４１のいずれか１項において、該流体フィルタの端面に蓋が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４３】
請求項４２において、該蓋は熱膨張率の低い材料よりなることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４４】
請求項４３において、該材料はセラミックであることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１】
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有し、流体が該第１の面から第２の面に向って流通するセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、
該第１の面と第２の面との間に空室が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２】
請求項１において、前記空室として該孔が複数個設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３】
請求項２において、孔内周面の少なくとも一部に流体シール層が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４】
請求項３において、該孔内周面のうち前記第２の面側に該流体シール層が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項５】
請求項３において、該流体シール層は塗膜よりなることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項６】
請求項１において、該空室は、該第１の面及び第２の面に沿って延在していることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項７】
請求項１において、該第２の面側の細孔径が第１の面側よりも小さいことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項８】
請求項１において、該セラミック多孔体の空孔数が６〜２５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項９】
請求項１において、該セラミック多孔体は板状体であり、一方の主板面から他方の主板面に向って流体が流通し、該板状体の一側面からこれと平行な他側面にかけて貫通孔よりなる空室が多数設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１０】
請求項９において、該空室は板状体の厚み方向に複数段にわたって、且つ該一側面において空室が千鳥配置となるように設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１１】
請求項９において、該一側面における空室の開口面積比は２０〜５０％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１２】
請求項９において、前記貫通孔よりなる空室の内周面のうち、前記他方の主板面側に流体シール層が形成されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１３】
請求項９において、前記セラミック多孔体よりなる第１の板状体の他方の主板面に、該セラミック多孔体よりも孔径の小さいセラミック多孔体よりなる第２の板状体が積層配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１４】
請求項１３において、該第２の板状体の厚さが第１の板状体の厚さの１５〜２０％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１５】
請求項１３において、該第２の板状体を構成するセラミック多孔体の空孔数が３０〜４５個／２５ｍｍであり、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１６】
請求項１において、該セラミック多孔体は板状体であり、一方の主板面から他方の主板面に向って流体が流通し、該板状体の一側面からこれと平行な他側面にかけて、方形断面形状の１個の貫通孔よりなる空室が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１７】
請求項１６において、空室の該一側面における開口面積比は５０〜９０％であり、空室の該一側面における幅は該板状体の幅の７０〜９０％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１８】
請求項１において、該セラミック多孔体は、中心孔を有した円筒形であり、円筒の軸心線と平行方向に貫通する貫通孔よりなる複数の空室を有することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項１９】
請求項１８において、前記円筒形のセラミック多孔体の外周面から内周面に向って流体を流通させる流体フィルタであって、孔径の異なる複数種類の空室を有し、該空室は前記円筒の内周側から外周側へ向けて、該空室の孔径が大きくなるように配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２０】
請求項１８において、前記円筒形のセラミック多孔体の内周面から外周面に向って流体を流通させる流体フィルタであって、孔径の異なる複数種類の空室を有し、該空室は前記円筒の外周側から内周側へ向けて、該空室の孔径が大きくなるように配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２１】
請求項１において、該セラミック多孔体が、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬して該合成樹脂発泡体にセラミックを付着せしめた後、乾燥し、焼成して得られる３次元網状骨格構造のセラミック多孔体であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれか１項において、該第１の面及び第２の面に対して交叉する側面に蓋が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２３】
請求項２２において、該蓋は熱膨張率の低い材料よりなることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２４】
請求項２３において、該材料はセラミックであることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２５】
外周面及び内周面を有し、流体が一方の周面から他方の周面に向って流通する筒形のセラミック多孔体よりなる流体フィルタにおいて、
該流体の流通方向において平均孔径に分布が存在することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２６】
請求項２５において、該流体の流通方向の下流側ほど平均孔径が小さいことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２７】
請求項２６において、流体が外周面から内周面に向って流通されることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２８】
請求項２７において、平均孔径が同一である領域が流体フィルタの筒軸方向と直交方向の断面において環状に存在することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２９】
請求項２７において、平均孔径の異なる環状領域が少なくとも２領域存在することを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３０】
請求項２５において、円筒形であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３１】
請求項３０において、流体は外周面側から内周面側に流通され、内周面側ほど平均孔径が小さいことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３２】
請求項３１において、最外周側にあっては、空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、最内周側にあっては、空孔数が３０〜４５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３３】
請求項２８において、円筒形であり、流体は外周面側から内周面側に流通され、平均孔径の大きい第１領域、平均孔径の小さい第３領域及び平均孔径がこれらの中間である第２領域との３領域を有し、第１領域は最外周に配置され、第３領域は最内周に配置され、第２領域はこれらの間に配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３４】
請求項２８において、円筒形であり、流体は内周面側から外周面側に流通され、平均孔径の大きい第１領域、平均孔径の小さい第３領域及び平均孔径がこれらの中間である第２領域との３領域を有し、第１領域は最内周に配置され、第３領域は最外周に配置され、第２領域はこれらの間に配置されていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３５】
請求項３３において、第１領域は空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第２領域は空孔数が２０〜３５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第３領域は空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３６】
請求項３４において、第１領域は空孔数が６〜２５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第２領域は空孔数が２０〜３５個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であり、第３領域は空孔数が３０〜５０個／２５ｍｍ、空隙率が７５〜９５％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３７】
請求項３３において、第１領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第２領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第３領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の１１〜２２％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３８】
請求項３４において、第１領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第２領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の３８〜４６％であり、第３領域の径方向の厚さは、第１、第２、第３領域の合計の１１〜２２％であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項３９】
請求項３３において、外径が２００〜３００ｍｍで、内径が９０〜１２０ｍｍで、筒軸方向の長さは、外径の０．５〜１．５倍であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４０】
請求項３４において、外径が２００〜３００ｍｍで、内径が９０〜１２０ｍｍで、筒軸方向の長さは、外径の０．５〜１．５倍であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４１】
請求項２５において、該セラミック多孔体が、内部連通空間を有する３次元網状骨格構造の合成樹脂発泡体をセラミックスラリーに浸漬して上記合成樹脂発泡体にセラミックを付着せしめた後、乾燥、焼成して得られる３次元網状骨格構造のセラミック多孔体であることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４２】
請求項２５ないし４１のいずれか１項において、該流体フィルタの端面に蓋が設けられていることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４３】
請求項４２において、該蓋は熱膨張率の低い材料よりなることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項４４】
請求項４３において、該材料はセラミックであることを特徴とする流体フィルタ。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０２６４３９
【国際公開日】平成１６年４月１日（２００４．４．１）
【発行日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５６８９０９（Ｐ２００４−５６８９０９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１１８００
【国際出願日】平成１５年９月１７日（２００３．９．１７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【出願人】（５９９１１４１１７）ジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド (6)
【氏名又は名称原語表記】ＪＯＨＮＳＯＮ ＭＡＴＴＨＥＹ ＪＡＰＡＮ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年４月１日（２００４．４．１）
【発行日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１１８００
【国際出願日】平成１５年９月１７日（２００３．９．１７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【出願人】（５９９１１４１１７）ジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド (6)
【氏名又は名称原語表記】ＪＯＨＮＳＯＮ ＭＡＴＴＨＥＹ ＪＡＰＡＮ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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